机电一体化系统中智能控制的应用及发展趋势

发表时间:2021/8/10   来源:《工程建设标准化》2021年第9期   作者:李超
[导读] 随着工业化的不断发展,人们对商品服务能力的要求也越来越高,这使得智能控制逐渐成为现代制造业的主流,也成为工业发展的主要趋势
        李超
        身份证号码:32032419870905****
        摘 要:随着工业化的不断发展,人们对商品服务能力的要求也越来越高,这使得智能控制逐渐成为现代制造业的主流,也成为工业发展的主要趋势。智能控制在机电一体化系统中的应用主要涉及机械制造、机器人、机床、交流伺服、数控领域、设备等。随着智能控制技术的不断发展,给机电一体化系统带来了更加多样化的功能,同时也带来了控制难度的不断提高。分析了智能控制在机电一体化系统中的应用,并提出了一些可供参考的建议。
        关键词:智能控制;机电一体化;应用分析
        引言:随着工业自动化生产的不断发展,传统的控制技术已经难以达到良好的效果和精确的控制。智能控制技术的不断发展为解决机电一体化系统的控制问题带来了新的机遇。传统的机电一体化设备一般适用于结构稳定的线性设备。现阶段,机电一体化设备已广泛应用于非线性、变结构、时变环境中,增加了电子控制技术的难度。智能控制技术的发展为机电设备的控制注入了新的活力。越来越多的机电一体化设备融入到智能控制技术中,并充分显示出其优良的控制效果,已成为当今社会的主要发展趋势。
        1智能控制与机电一体化系统简述
        智能控制是一种无需人工干预,就可以自动驱动智能机器,从而达到自动控制目的的技术。一般来说,通过运用计算机技术来模拟大脑,进而实现智能控制。智能控制是当今一项非常关键的技术,其应用范围也更加广泛,具有不可替代的作用。在机电一体化系统中,有许多控制目标和任务。现有的控制目标和任务是采用以前的控制方法来实现的。因此,在应用过程中有很多不方便的因素,采用智能控制正好有利于解决这些问题,使机电一体化系统在运行过程中变得更加方便、简单,也可以高效率、高质量地实现控制目标,做好控制任务。对于控制系统来说,前者只是控制系统中最简单的部分。智能控制主要由多个交叉学科组成。其中,最关键的学科是运筹学、自动控制和信息论。与以往的控制技术相比,智能控制具有更明显的优势。其特点主要包括自寻优、高级控制和变结构、非线性等诸多特点。智能控制是一门新兴的技术,也是一门交叉学科。在应用过程中,符合相关标准和要求,有利于满足相关目标的需要。智能控制通常分为复合智能系统、集成控制系统、学习控制系统、递阶控制系统和人工神经网络控制系统。
        机电一体化系统又称机电一体化,主要是指将微电子技术、信息技术、传感器技术、机械技术、接口技术和电子技术有效地结合起来,构建一个机电一体化系统,当机电一体化系统组成时,它主要包括四个要素:知觉、结构、运动和智力。
        2智能控制技术在机电一体化设备中的应用
        2.1数控领域中智能控制技术的应用
        在数控行业,由于近年来科学技术的进步,行业内部竞争日趋激烈,对数控系统的稳定性和安全性有一定的要求和标准。在这种方便的应用中,智能控制技术不仅可以提高数控的精度和可靠性,而且可以满足当前数控行业的所有要求。因此,智能控制技术已进入数控领域。智能控制技术应用于数控系统时,由于智能控制技术具有集成信息、感知控制环境、灵活决策、扩展虚拟智能知识等功能,在数控领域应用时,它可以在数字仓库、程序运行代码或通信技术中完成自学习功能,甚至可以实现机械设备的自我控制、维护、调试、识别等功能。由于数控行业中的数字模型没有完全覆盖,传统技术有时很难达到预期的目标,智能控制技术很容易处理数控领域中的控制对象和任务问题。在数控领域,存在着许多具有相对信息的模糊控制任务。模糊控制理论在智能控制技术中的应用将使其取得明显的效果。利用该控制理论,可以优化系统的加工工艺,帮助数控机床的维护和诊断,提高数控机床的安全性和稳定性。智能控制技术对数控系统的检测操作和故障诊断也有很大的帮助。

它所依赖的主要技术是人工神经网络技术。该技术适应性强,对数控系统中卷收器回路结构的调试具有重要意义。在数控领域,搜索操作是系统的核心。它可以在加工开始到结束的任意位置搜索机床产生的产品加工形式和频率信息,使数据的处理更加密集。
        2.2机器人领域中智能控制技术的应用
        机器人具有非线性物理动力学等特性。在感知信息的传递中,需要不同变量的控制参数来完成各种智能控制目标。具有这些特点的机器人领域需要智能控制技术的综合帮助来实现各种技能的特点。例如,利用智能控制技术可以帮助步行机器人进行感官视觉传递、感知信息反馈,使机器人的自障碍控制、运动路径规划、运动定位轨迹、机器人的动作形状变化等功能得以实现。因此智能控制技术可以使机器人完成自学习、自调试和自适应的能力。另一个例子是智能控制技术在机器人工作中的应用。机器人在码垛过程中,需要通过机器人工具、机器人本体和码垛箱的传动装置对码垛箱的形状进行处理。因此,码垛作业是通过以上三个方面的配合来完成的。这三项工作的节奏必须协调一致,防止工序待机状态的发生,这也是保证码垛工作顺利完成的重要前提。当达到规定的码垛频率时,分拣系统将挑选出来的箱子按不同的类型进行合理划分。一般设置三个通道,每个通道为盒式。在通道终端中,需要设置机器人的抓取动作,并在动作后接收信号。当工作成功完成后,机器人将进入待机状态。如果夹持盒子时真空度降低,机器人会减速前进。很可能盒子会从夹紧工具上落下。当真空值达到设定值时,机器人将停止向前移动,以避免箱子在运动中掉落。经过人工检测和调整后,机器人将自动返回预设轨迹,等待工单信号。
        2.3智能控制在机械制造中的应用
        机械制造是机电一体化系统的重要组成部分,随着智能制造理念的提出,机电一体化设备正逐步取代手工设备,在制造业中得到广泛应用。随着计算机软件技术的不断发展,计算机辅助技术已经与传统的机械设计理论和加工技术相结合,并在智能控制手段下,共同构成了一种新型的机械制造技术,也称为智能制造系统。智能制造系统的主要特点是用计算机代替人工进行机械设计工作,改善人脑在设计过程中的漏洞和缺陷,充分发挥计算机技术科学严谨的优势。在这一过程中,智能控制技术主要利用神经网络模型和模糊数学理论对产品生产环境和生产过程进行建模,以保证生产环境和生产过程的严谨和科学,使成本最小化,满足社会需求,确保产品性能的优化。
        2.4智能控制在设备装置中的应用
        智能控制技术在设备中的应用主要集中在家用智能设备和企业智能设备上。当今企业规模不断扩大,产品越来越先进,成本越来越高,增加了生产过程的难度。智能控制设备能更科学、更专业地处理生产数据,更有利于降低生产成本,提高生产效率,扩大企业经济效益,增强企业在行业中的核心竞争力。家庭智能设备主要利用网络线路和控制器的连接来实现智能家居环境,其中以小米家居为代表。
        结束语
        机电一体化技术在生产过程中的应用,可以有效地提高企业的生产速度和质量。在生产中,智能控制技术与机电一体化技术在操作过程上存在一定的差异。智能控制技术具有机电一体化技术所不具备的信息技术分析功能。因此,智能控制技术可以提高机电一体化系统在应用过程中的信息处理能力,促进机电一体化技术的可持续发展。
        参考文献:
        [1]李治成.智能控制在机电一体化系统中的运用分析[J].科学与信息化, 2019 (010):P.13-13.
        [2]杨国玺.智能控制及其在机电一体化系统中的应用分析[J].科技风, 2018(17).
        [3]罗卫华.智能控制在机电一体化系统中应用分析[J].工程技术, 2017(1):00284-00284.
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